Energooszczędna architektura, wentylacja i

Transkrypt

DOM ENERGOOSZCZ}DNY
EnergooszczÚdna architektura,
wentylacja
i ogrzewanie
Jakie sÈ najwaĝniejsze wytyczne do
projektowania domów energooszczÚdnych?
Odpowiednia dziaïka budowlana:
– szeroka przynajmniej na 25 m,
– z wjazdem od strony póïnocnej lub wschodniej,
– najlepiej pïaska lub z niewielkim nachyleniem w kierunku poïudniowym,
– z wysokimi drzewami liĂciastymi mogÈcymi zacieniÊ dom w lecie,
– o korzystnych warunkach gruntowo-wodnych,
– umoĝliwiajÈca jak najlepsze wykorzystanie naturalnych warunków na niej panujÈcych, polegajÈce na: uwzglÚdnieniu nachylenia terenu i nasïonecznienia, wykorzystaniu
ciepïa energii sïonecznej, uwzglÚdnieniu zacienienia (rozlokowania sÈsiednich budynków i wysokich drzew), siïy i kierunku wiania wiatrów, itp.
Zaprojektowanie zwartej bryïy budynku,
bez lukarn, wykuszy i innych elementów
zwiÚkszajÈcych powierzchnie przegród zewnÚtrznych.
Zapewnienie jak najlepszej szczelnoĂci
i termoizolacyjnoĂci wszystkich przegród
zewnÚtrznych: Ăcian fundamentowych oraz
nadziemia budynku, stopów, podïogi na
gruncie, dachu, okien i drzwi.
Zastosowanie technologii wznoszenia
Ăcian z materiaïów o duĝej akumulacji ciepïa (silikaty, ceramika).
Wyeliminowanie z przegród zewnÚtrznych mostków termicznych.
Zastosowanie wentylacji mechanicznej
z odzyskiem ciepïa.
Wyposaĝenie budynku w nowoczesnÈ
i efektywnÈ instalacjÚ grzewczÈ i energooszczÚdne, wysoko sprawne urzÈdzenia grzewcze, np. kocioï kondensacyjny.
Ograniczenie przeszklenia do racjonalnych rozmiarów.
Zachowanie buforowego ukïadu pomieszczeñ, by te, w których ma byÊ
najcieplej (pokoje mieszkalne i sypialnie), nie znalazïy siÚ w póïnocnej czÚĂci
budynku, a takie, w których moĝe lub powinno byÊ chïodno (spiĝarnie, skïadziki, pomieszczenia gospodarcze) – w poïudniowej.
Ograniczenie strat ciepïa przez zastosowanie buforów takich jak ogród zimowy, przeszklona weranda czy dostawiony do budynku garaĝ.
CzÚĂciowe zagïÚbienie budyniu w gruncie
– od strony póïnocnej, gdzie okna powinny
byÊ najmniejsze.
Bardzo waĝnÈ sprawÈ jest teĝ wysoka jakoĂÊ wykonawstwa, dbaïoĂci o detale i szczegóïy technologiczne, poprawne zastosowanie materiaïów i technologii oraz wïaĂciwe
nastawienie wykonawcy. Zatrudnienie firmy posiadajÈcej doĂwiadczenie w realizacji
energooszczÚdnych domów daje gwarancjÚ
racjonalnie wydanych pieniÚdzy na energooszczÚdnoĂÊ.
Oprócz ww. wytycznych dotyczÈcych projektu i wykonawstwa warto równieĝ zastosowaÊ w domu baterie ograniczajÈce zuĝycie
ciepïej wody oraz energooszczÚdne Ăwietlówki i urzÈdzenia AGD.
Takie kompleksowe podejĂcie do projektu, wykonawstwa i wyposaĝenie budynku
moĝe sprawiÊ, ĝe zuĝycie energii w takim
domu bÚdzie znacznie niĝsze niĝ w domach
budowanych zgodnie z obecnie obowiÈzujÈcymi przepisami.
Dlaczego zwarta bryïa budynku jest waĝna dla energooszczÚdnoĂci?
fot. Archipelag, projekt Klementynka
EnergooszczÚdny projekt to przede wszystkim zwarta
bryïa budynku
C
hodzi o to, aby uzyskaÊ jak najmniejszy stosunek powierzchni przegród zewnÚtrznych (ïÈcznie z podïogÈ na gruncie) do kubatury ogrzewanej czÚĂci budynku, czyli jak najmniejszÈ powierzchniÚ, przez którÈ bÚdzie uciekaïo ciepïo zuĝywane do ogrzewania domu.
Zastosowanie zwartej bryïy domu w poïÈczeniu z buforowym ukïadem pomieszczeñ moĝe przynieĂÊ 10–15% oszczÚdnoĂci energii i pieniÚdzy. Opïaca siÚ zatem zrezygnowaÊ z uatrakcyjniania architektury budynku podcieniami, wykuszami czy
lukarnami, które zwiÚkszajÈ powierzchniÚ przegród zewnÚtrznych: nagrodÈ za poprzestanie na prostej i zwartej bryle bÚdÈ niĝsze koszty eksploatacji domu.
PATRONI CYKLU
34
BD4_dom_energooszczedny.indd 34
2009-03-16 18:04:08
EnergooszczÚdna architektura, wentylacja i ogrzewanie
fot. Rockwool
Czy przegrody zewnÚtrzne o dobrej
izolacyjnoĂci cieplnej to najwaĝniejszy
warunek energooszczÚdnoĂci domu?
a pewno tak. W domu energooszczÚdnym wszystkie przegrody zewnÚtrzne, czyli nie tylko Ăciany i dach, ale teĝ podïogi na
gruncie powinny mieÊ wspóïczynnik przenikania ciepïa U ≤ 0,25
[W/(m2•K)]. JeĂli nie zapewni siÚ budynkowi tak dobrej termoizolacyjnoĂci, to wïaĂciwie ĝadne inne dziaïania nie bÚdÈ miaïy sensu, bo straty energii cieplnej przez przegrody zewnÚtrzne bÚdÈ tak
duĝe, ĝe oszczÚdnoĂci wynikajÈce z zastosowania kosztownych instalacji i urzÈdzeñ takich jak niskotemperaturowe ogrzewanie pïaszczyznowe, wysoko sprawny kocioï kondensacyjny, automatyka pogodowa czy wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepïa nie bÚdÈ
satysfakcjonujÈce.
Dobre ocieplenie oznacza teĝ wyeliminowanie z przegród mostków cieplnych. Konieczne jest zatem zachowanie ciÈgïoĂci termoizolacji, a wiÚc zrezygnowanie z balkonów o konstrukcji wspornikowej
osadzonej w stropie – na rzecz konstrukcji samonoĂnej (dostawionej
do budynku na sïupach).
Waĝne jest teĝ, by wszystkie przegrody, a w szczególnoĂci Ăciany, byïy szczelne. Speïnienie tego warunku utrudnia stosowanie Ăcian murowanych tylko na spoiny poziome, dlatego lepiej
zrezygnowaÊ z tego uïatwienia dla wykonawcy.
WaĝnÈ przegrodÈ wymagajÈcÈ ocieplenia jest teĝ podïoga na
gruncie; jak najlepszÈ izolacyjnoĂÊ powinny mieÊ równieĝ szczelne okna i drzwi zewnÚtrzne. O wymaganiach dotyczÈcych termoizolacyjnoĂci, jakie muszÈ speïniaÊ ww. przegrody, pisaliĂmy
w poprzednim numerze BD.
fot. Termo Organika
N
Aby wszystkie przegrody zewnÚtrzne: Ăciany, dach, podïogi na gruncie
miaïy wymagany w domach energooszczÚdnych wspóïczynnik przenikania
ciepïa U ≤ 0,25 [W/(m2•K)], muszÈ byÊ przede wszystkim starannie
ocieplone
W jaki sposób powinno byÊ rozplanowane wnÚtrze budynku
energooszczÚdnego?
W
N
S
rys. Archipelag, projekt Basia
E
Od strony póïnocnej pokoje powinny byÊ osïoniÚte przez garaĝ lub
pomieszczenia gospodarcze, takie jak garderoba czy pralnia, a te z kolei – skïadzikami, czyli pomieszczeniami, w których moĝe panowaÊ
jeszcze niĝsza temperatura.
Pomieszczenia mieszkalne z duĝymi przeszkleniami powinny byÊ
usytuowane od strony poïudniowej.
Korzystne sÈ takĝe ogrody zimowe, które nawet nieogrzewane stanowiÈ rodzaj bufora termicznego i dodatkowo osïaniajÈ dom przed
wiatrem.
Naleĝy dÈĝyÊ do tego, aby róĝnica temperatury pomiÚdzy sÈsiadujÈcymi strefami nie byïa wiÚksza niĝ 8ºC, gdyĝ to zminimalizuje straty energii cieplnej pomiÚdzy pomieszczeniami. Na
granicy stref powinno siÚ zastosowaÊ Ăciany dziaïowe o wspóïczynniku przenikania ciepïa U < 1,0 [W/(m 2•K)] lub lepiej
U < 0,60 [W/(m2•K)].
Rzut parteru niewielkiego domu energooszczÚdnego
o ïÈcznej powierzchni uĝytkowej 87, 92 m2
35
2009-03-16 18:04:28
DOM ENERGOOSZCZ}DNY
W
fot. www.rekuperatory.pl
entylacja naturalna, czyli grawitacyjna, dziaïa dziÚki powodujÈcej ciÈg róĝnicy temperatury wewnÈtrz
i na zewnÈtrz budynku. Wskutek ciÈgu
lĝejsze ciepïe powietrze pïynie ku górze, a na jego miejsce napïywa powietrze zimniejsze – ciÚĝsze.
Powietrze zanieczyszczone jest w ten
sposób usuwane na zewnÈtrz przez kominy wentylacyjne, a Ăwieĝe napïywa
do pomieszczeñ przez zamontowane
w oknach nawiewniki. Wprawdzie dziÚki
nim wentylacja moĝe dziaïaÊ, zaprzecza
to jednak idei domu energooszczÚdnego, bo gdy zimne powietrze w niekontrolowanych iloĂciach napïywa do wnÚtrza domu, a ciepïe ucieka na zewnÈtrz,
skutkuje to wyziÚbianiem pomieszczeñ
i zwiÚksza koszty ogrzewania.
Wentylacja naturalna nie dziaïa skutecznie równieĝ w okresie letnim. Kiedy
temperatury w pomieszczeniu i na zewnÈtrz siÚ wyrównujÈ, zanika siïa napÚdowa wentylacji grawitacyjnej: ciÈg
wynikajÈcy z róĝnicy gÚstoĂci powietrza
wewnÚtrznego i zewnÚtrznego. Podczas
silnych upaïów, kiedy na zewnÈtrz temperatura jest wyĝsza niĝ w budynku, moĝe
nawet dojĂÊ do odwrócenia ciÈgu, wskutek czego nagrzane powietrze dopïywa
kanaïami i kratkami wywiewnymi do
pomieszczeñ, a chïodne powietrze wypïywa na zewnÈtrz przez nieszczelnoĂci
w bryle domu i czÚĂciej otwierane latem
okna. Co moĝe siÚ poĂrednio przyczyniaÊ
do zwiÚkszenia zuĝycia energii na chïodzenie pomieszczeñ.
Rekuperator moĝna zamontowaÊ na poddaszu
Dlaczego wentylacja mechaniczna
z rekuperatorem ogranicza straty ciepïa?
W
entylacja taka zapewnia kontrolowany wypïyw i napïyw powietrza i – co najwaĝniejsze, umoĝliwia odebranie czÚĂci ciepïa z ogrzanego powietrza wewnÚtrznego, zanim zostanie ono usuniÚte na zewnÈtrz. Ciepïo to jest nastÚpnie przekazywane
powietrzu wpïywajÈcemu do wnÚtrza domu, dziÚki czemu odzyskuje siÚ czÚĂÊ ciepïa, które w wentylacji
czerpnia powietrza
naturalnej
jest bezpowanemostat nawiewny
rotnie tracone.
DziÚki temu zmniejsza
siÚ
zapotrzebowanie na
sypialnia
energiÚ do ogrzewania
domu, a to oznacza kongabinet
kretne oszczÚdnoĂci.
garderoba
salon
Roczne zapotrzebowanie
na ciepïo domu
pom.
gospodarcze
z
odzyskiem
ciepïa
ïazienka
moĝe zmniejszyÊ siÚ nawet od 25% do nawet
85%, co w domu o powierzchni 150 m2 oznakuchnia
cza rocznie minimum
z jadalniÈ
1000 zï oszczÚdnoĂci na
garaĝ
kosztach ogrzewania.
centrala
przedsionek
Dlaczego wentylacja
naturalna nie jest
energooszczÚdna?
wentylacyjna
z rekuperatorem
wyrzutnia powietrza
anemostat wywiewny
Przykïad instalacji wentylacji z rekuperatorem
Gdzie najlepiej zamontowaÊ rekuperator?
N
a rekuperator wybiera siÚ miejsce, w którym bÚdÈ speïnione nastÚpujÈce warunki:
przewód wentylacyjny wychodzÈcy z rekuperatora powinien byÊ idealnie prosty
na odcinku min. 80 cm – dopiero póěniej moĝe byÊ zaïamany przez zastosowanie kolana,
rekuperator powinien zostaÊ umieszczony na podwyĝszeniu lub powieszony na
Ăcianie na wysokoĂci umoĝliwiajÈcej swobodny odpïyw kondensatu.
Projektant planujÈcy miejsce na rekuperator powinien teĝ uwzglÚdniÊ:
ciÚĝar centrali,
dostÚp do urzÈdzenia, aby moĝne je byïo przeglÈdaÊ i ewentualnie naprawiaÊ,
podïÈczenie do instalacji elektrycznej,
temperaturÚ otoczenia – nie wolno montowaÊ rekuperatora w pomieszczeniach, w których moĝe panowaÊ temperatura poniĝej zera,
rozkïad pomieszczeñ w domu.
NajczÚĂciej rekuperator lokuje siÚ:
na poddaszu (najlepiej nad holem, klatkÈ schodowÈ lub ïazienkÈ, aby nawet minimalny szum pracujÈcego urzÈdzenia nie zakïócaï snu domowników),
w garaĝu lub w kotïowni (ale nie z kotïem na paliwa staïe, bo w pomieszczeniu tym zwykle jest brudno),
w garderobie, w spiĝarni, w schowku pod schodami lub w szafie w przedpokoju.
36
2009-03-16 18:59:34
Co to wïaĂciwie
jest rekuperator?
Czego powinno siÚ oczekiwaÊ od projektanta
instalacji wentylacyjnej z rekuperatorem?
N
P
rojektant instalacji powinien:
zaplanowaÊ trasy kanaïów
wentylacyjnych z gïadkich przewodów (przez takie przewody powietrze przesuwa siÚ prawie bez szumów) w sufitach podwieszanych, na
poddaszu, w Ăciankach kolankowych
lub w specjalnych szachtach instalacyjnych,
dobraÊ ĂrednicÚ przewodów
i przepustnic regulacyjnych oraz rekuperator o odpowiednich parametrach: z pïynnÈ lub wieloostopniowÈ
regulacjÈ prÚdkoĂci wentylatora (im
wiÚksze moĝliwoĂci regulacji, tym Projektant z doĂwiadczeniem powinien pamiÚtaÊ
o zamontowaniu we wszystkich sypialniach, pokojach
wiÚksze oszczÚdnoĂci energii),
dziennych, salonie i gabinecie anemostatów, przez które
doprowadziÊ do kaĝdego z pomiesz- bÚdzie wwiewane do pomieszczeñ Ăwieĝe powietrze
czeñ budynku co najmniej jeden przewód wentylacyjny,
rozmieĂciÊ kanaïy wentylacyjne tak, by powietrze wywiewane byïo z ïazienek, toalet
i kuchni, a nawiewane do sypialni, pokoi dziennych, salonu i gabinetu,
zapewniÊ swobodnÈ wymianÚ powietrza pomiÚdzy pomieszczeniami, a wiÚc zaznaczyÊ w opisie projektu, jakie podciÚcia lub otwory wentylacyjne naleĝy zapewniÊ w drzwiach,
zaplanowaÊ ocieplenie wszystkich kanaïów, a w szczególnoĂci tych przechodzÈcych
przez pomieszczenia nieogrzewane (piwnica, poddasze).
azywana rekuperatorem centrala nawiewno-wywiewna
z odzyskiem ciepïa to – w duĝym
uproszczeniu – urzÈdzenie skïadajÈce siÚ z wymiennika ciepïa
(krzyĝowego przeciwprÈdowego
lub obrotowego), dwóch wentylatorów – nawiewnego i wywiewnego oraz filtra powietrza.
¥wieĝe, zimne powietrze zasysane z zewnÈtrz, przechodzÈc
przez wymiennik ciepïa, ogrzewa siÚ od takiej samej iloĂci zuĝytego powietrza usuwanego z budynku, które równieĝ przepïywa
przez ten wymiennik. Przepïywy
sÈ prawie bezgïoĂnie i odbywajÈ
siÚ samoczynnie – bez ingerencji
mieszkañców domu.
W rekuperatorach wysokiej klasy strumienie powietrza wchodzÈce i wychodzÈcego nie mieszajÈ siÚ. NastÚpuje jedynie wymiana
ciepïa, która nie powoduje przenoszenia zapachów.
W
iele firm oferuje swoim klientom tanie przewody nieizolowane, czÚsto
bardzo niewielkiej Ărednicy. Zastosowanie
takich przewodów wielokrotnie zwiÚksza
ryzyko powstania skroplin, które spïywajÈc na okrywajÈce je Ăcianki gipsowe, spowodujÈ ich zawilgocenie i zniszczenie.
Moĝe to doprowadziÊ do koniecznoĂci wykonania remontu caïego domu.
Zastosowanie przewodów zaizolowanych nie tylko ogranicza do minimum
wspomniane zagroĝenia, ale teĝ przyczynia siÚ do wytïumienia szumów charakterystycznych dla instalacji wentylacyjnej.
Rzetelne firmy nie stosujÈ juĝ do wentylacji rur karbowanych tzw. fleksów (wygodnych w montaĝu, bo elastycznych), tylko
gïadkie – droĝsze, ale znacznie mniej haïaĂliwe, gdyĝ powietrze porusza siÚ w nich
ze znacznie mniejszymi oporami. Rury elastyczne sÈ chÚtnie stosowane, bo sÈ tanie
i ïatwo siÚ je ukïada, gdyĝ dostosowujÈ siÚ
wymiarów i ksztaïtu miejsca, ale powodujÈ zwiÚkszone opory przepïywu, nie da
siÚ teĝ ich czyĂciÊ, bo majÈ nierównÈ powierzchniÚ, zdarza siÚ teĝ, ĝe pÚkajÈ w trakcie eksploatacji. Zlokalizowanie nieszczelnoĂci i naprawa przewodów jest kïopotliwa,
jeĂli sÈ zabudowane. Dlatego teĝ przewody
elastyczne moĝna stosowaÊ tylko na krótkich odcinkach na podïÈczeniach anemostatów i kratek wentylacyjnych oraz rekuperatora.
Uwaga! ¥rednice przewodów powinny
byÊ zgodne z projektem. Zastosowanie przewodów wÚĝszych, niĝ zaïoĝyï projektant,
spowoduje na pewno zwiÚkszenie oporów
instalacji, a wskutek tego jej dziaïanie moĝe
byÊ zakïócone i znaczne zwiÚkszyÊ siÚ moĝe
poziom szumów (bÚdÈ siÚ one jeszcze potÚgowaÊ u wylotu zbyt wÈskiego anemostatu na koñcu takiego przewodu).
Z jakich rur powinno siÚ wykonaÊ przewody wentylacyjne
i jak je poprowadziÊ?
Stalowe przewody sztywne sÈ droĝsze
od elastycznych, ale zapewniajÈ
kilkudziesiÚcioletniÈ ĝywotnoĂÊ instalacji,
a ponadto umoĝliwiajÈ bezproblemowe jej
czyszczenie
37
2009-03-16 18:04:56
DOM ENERGOOSZCZ}DNY
1. Wykonanie instalacji bez projektu.
Skutkiem nieprecyzyjnych obliczeñ lub
budowy instalacji w ogóle bez projektu
moĝe byÊ niewïaĂciwy dobór mocy rekuperatora. JeĂli bÚdzie za maïa, wymiana
powietrza bÚdzie niewystarczajÈca, a jeĂli zbyt duĝa – urzÈdzenie bÚdzie droĝsze i bÚdzie zuĝywaïo wiÚcej energii elektrycznej.
2. Montaĝ niezgodny z projektem. Zmiany
Ărednic i rozprowadzenia przewodów
mogÈ spowodowaÊ zwiÚkszenie oporów
przepïywu powietrza, a to moĝe sprawiÊ,
ĝe dobrany przez projektanta rekuperator
okaĝe siÚ nieodpowiedni.
3. Uĝycie zbyt duĝej iloĂci elastycznych
przewodów. Opory przepïywu w takich przewodach sÈ wiÚksze niĝ w sztywnych o gïadkiej powierzchni wewnÚtrznej i mogÈ powo-
dowaÊ nawet kilkakrotny spadek wydajnoĂci
pracy rekuperatora.
4. Nieuïoĝenie izolacji termicznej wokóï
przewodów. Brak ocieplenia moĝe powodowaÊ zmniejszenie sprawnoĂci odzysku ciepïa oraz wykraplanie siÚ w przewodach pary
wodnej pochodzÈcej z ochïodzonego powietrza. JeĂli woda nie bÚdzie mogïa odpïywaÊ
z kanaïów, bÚdzie siÚ w nich gromadziÊ,
utrudniajÈc przepïyw powietrza albo bÚdzie
wyciekaÊ w miejscach ïÈczenia kanaïów
i w ten sposób utworzy zacieki, a nawet
zaleje któreĂ z pomieszczeñ. Ponadto izolacja termiczna tïumi szum przepïywajÈcego powietrza.
5. Niezapewnienie swobodnego przepïywu powietrza miÚdzy pomieszczeniami.
Aby powietrze przepïywaïo do wszystkich
pomieszczeñ, drzwi wewnÚtrzne nie mogÈ
Na czym polega konserwacja instalacji
wentylacyjnej?
B
fot. Venture
rudna, poczyszczeniu
kryta kurzem
sztywnych kanaïów
instalacja wentywentylacyjnych przy
uĝyciu sztywnej oblacyjna moĝe poracajÈcej siÚ szczotwodowaÊ:
zanieczyszki, a elestycznych
czenie powietrza
miÚk kÈ szczot kÈ
wtïaczanego do
lub specjalnym odbudynku, co moĝe
kurzaczem – raz na
przyczyniaÊ siÚ do
3–6 lat,
chorób dróg oddewymianie filtrów
chowych i alerpowietrza rekupegii,
ratora – co 2–4 miezïy przepïyw
siÈce,
kontroli instalacji
powietrza, trudodprowadzania skronoĂci w utrzyWymianÚ filtra i inne czynnoĂci konserwacyjne
maniu wïaĂciwej
plin – raz w roku, najpowinna wykonaÊ ekipa serwisowa, najlepiej ta
jego temperatu- sama, która montowaïa instalacjÚ
lepiej przed sezonem
ry i zmniejszenie
grzewczym,
skutecznoĂci w redukowaniu kosztów
czyszczeniu instalacji odprowadzania
skroplin – co 2 lata.
ogrzewania, wskutek czego zwiÚkszajÈ
siÚ koszty zuĝycia energii,
Warunkiem wïaĂciwego, bezgïoĂnego
zagroĝenie poĝarowe.
funkcjonowania wentylacji z odzyskiem
NiezbÚdne jest wiÚc systematyczna konciepïa jest zatem nie tylko profesjonalny
serwacja zarówno samego rekuperatora,
projekt i fachowy montaĝ, ale teĝ wïaĂcijak i caïej instalacji, polegajÈca na:
wa eksploatacja i konserwacja.
fot. Eureka
Jakie bïÚdy najczÚĂciej popeïniajÈ wykonawcy
instalacji wentylacyjnej z rekuperatorem?
Drzwi do kuchni, ïazienki i w.c. powinny mieÊ
otwory wentylacyjne
byÊ szczelne: we wszystkich wskazanych
przez projektanta powinno siÚ wykonaÊ
otwory, zamontowaÊ kratki o odpowiedniej powierzchni lub zostawiÊ 2–3-cm
szczelinÚ miÚdzy podïogÈ a drzwiami.
Ile kosztuje
wyposaĝenie domu
w wentylacjÚ
nawiewno-wywiewnÈ
z rekuperatorem?

Èczny koszt zaleĝnie od jakoĂci uĝytych materiaïów i rodzaju rekuperatora to wydatek od 10 do 30 tys. zï.
Najdroĝszym elementem instalacji jest rekuperator: kosztuje minimum 4 tys. zï.
Chociaĝ ïÈczne koszty instalacji sÈ
niemaïe, wydatek moĝe siÚ zwróciÊ juĝ
po 5 latach.
JeĂli uwzglÚdniÊ obecne ceny oleju
opaïowego, gazu pïynnego czy energii
elektrycznej, w domu o powierzchni
100–150 m2 oszczÚdnoĂci mogÈ wynieĂÊ
min. 1000–2000 zï rocznie. Zwaĝywszy,
ĝe ceny energii stale rosnÈ, wentylacja
z odzyskiem ciepïa bÚdzie siÚ przyczyniaÊ do coraz wiÚkszych oszczÚdnoĂci.
38
2009-03-16 18:05:13
ocioï kondensacyjny oszczÚdza paliwo.
W procesie spalania zawsze powstaje dwutlenek wÚgla i woda. Temperatura
towarzyszÈca temu procesowi jest bardzo
wysoka (w kotïach tradycyjnych znacznie przekracza 120°C), jest wyĝsza zatem
od temperatury parowania wody. Gdy powstajÈ spaliny, woda w nich zawarta zamienia siÚ w parÚ pod wpïywem wysokiej
temperatury i razem ze spalinami uchodzi przez komin. Jeĝeli skraplanie pary
wodnej zawartej w spalinach nastÈpi juĝ
w kotle, to moĝe on od niej odebraÊ ciepïo reakcji endotermicznej, które bez tego
uchodziïoby przez komin.
Od tego zysku ciepïa ze skraplania, czyli
kondensacji pary, pochodzi nazwa kotïów
kondensacyjnych, on teĝ przesÈdza o ich
wyjÈtkowej sprawnoĂci, a której mowa
w nastÚpnej odpowiedzi.
Kocioï kondensacyjny ma tak rozbudowany wymiennik ciepïa, by temperaturÚ spalin mógï sprowadziÊ poniĝej tzw.
punktu rosy i tym sposobem spowodowaÊ
wykroplenie pary wodnej. Wtedy wïaĂnie
nastÚpuje odebranie dodatkowego ciepïa,
które ze zwykïych kotïów uchodzi bezpowrotnie razem ze spalinami.
W uproszczeniu moĝna powiedzieÊ, ĝe
kocioï kondensacyjny ma wbudowane dwa
wymienniki ciepïa: jeden taki jak
w kotïach tradycyjnych oraz drugi przeznaczony do
skraplania pary
wodnej.
fot. Viessmann
K
Wymiennik w kotle kondensacyjnym
wykonany jest np. ze stali kwasoodpornej,
odpornej na dziaïanie ĝrÈcych spalin
Co to znaczy, ĝe sprawnoĂÊ kotïa
przekracza 100%?
S
prawnoĂÊ zwykïych niekondensacyjnych kotïów moĝe siÚgaÊ najwyĝej 94–96%.
Kotïy kondensacyjne majÈ sprawnoĂÊ wyĝszÈ o minimum 10% – najlepsze z nich
mogÈ osiÈgnÈÊ sprawnoĂÊ nawet 109%. Chociaĝ sprawnoĂÊ przekraczajÈca 100% brzmi
niedorzecznie, taka naprawdÚ jest. Ten techniczny nonsens wynika po prostu z definicji sprawnoĂci kotïa, którÈ stworzono dla kotïów niekondensacyjnych – jedynych, jakie znano. Zaïoĝono wtedy, ĝe
spaliny
kondensacyjny
w gorÈcych spalinach ulatujÈwymiennik
wentylator
cych przez komin musi zawsze
ciepïa
znajdowaÊ siÚ dwutlenek wÚgla
woda zimna
i para wodna. A za sprawnoĂÊ
przyjÚto iloĂÊ ciepïa, jaka uwalnia siÚ podczas spalania paliwa, z pominiÚciem tej jego ilowymiennik
woda ciepïa
Ăci, która uchodzi na zewnÈtrz
ciepïa
w parze zawartej w spalinach.
W kotïach kondensacyjnych to
ciepïo powiÚksza siÚ o ciepïo
powietrze
odzyskane z pary wodnej, co
powiÚksza w ten sposób zdefi- gaz
niowanÈ sprawnoĂÊ tak, ĝe przekracza ona 100%.
Schemat kotïa kondensacyjnego
Ile moĝna
zaoszczÚdziÊ dziÚki
zainwestowaniu
w kocioï
kondensacyjny?
K
ocioï to inwestycja na wiele lat.
Zanim siÚ go kupi, trzeba zapytaÊ
o jego sprawnoĂÊ, bo im sprawniejszy
kocioï, tym wiÚksze bÚdÈ oszczÚdnoĂci
paliwa, a wiÚc tym mniejsze rachunki
za ogrzewanie.
Przykïad. Zapotrzebowanie domu na
energiÚ wynosi 15 kW, a w ciÈgu roku kocioï pracuje przez 1800 h. Rocznie zuĝywa
on zatem 15 kW ´ 1800 h = 27 000 kWh
energii.
UwzglÚdniajÈc cenÚ gazu ziemnego
– 2 zï/m 3, wartoĂÊ opaïowÈ gazu
– 9,6 kWh/m3 oraz sprawnoĂÊ tradycyjnego
kotïa renomowanej firmy – 94% oraz kondensacyjnego – 108% moĝemy obliczyÊ, ile
gazu zuĝyjÈ w ciÈgu roku kotïy:
tradycyjny
27 000 kWh : 9,6 kWh/m3 : 94%
= 2992 m3,
kondensacyjny
27 000 kWh : 9,6 kWh/m3 : 108%
= 2604 m3.
W zwiÈzku z tym roczny koszt paliwa do
zasilania kotïów wyniesie:
2992 m3 ´ 2 zï = 6000 zï (kocioï tradycyjny),
2604 m3 ´ 2 zï = 5200 zï (kocioï kondensacyjny).
DziÚki zainstalowaniu kotïa kondensacyjnego moĝna oszczÚdziÊ wiÚc 800 zï
rocznie.
Kocioï kondensacyjny choÊ nieco droĝszy od
tradycyjnego pozwala znaczÈco ograniczyÊ
koszty ogrzewania domu
fot. Viessmann
Dlaczego dom energooszczÚdny warto
ogrzewaÊ kotïem kondensacyjnym?
39
2009-03-16 18:05:27
DOM ENERGOOSZCZ}DNY
ocioï pracuje z peïnÈ mocÈ – takÈ, na
jakÈ siÚ go kupuje – tylko kilka lub kilkanaĂcie dni w roku. Moc kotïa dobiera siÚ
bowiem tak, by ogrzaï on dom w dni o temperaturze obliczeniowej, choÊ w rzeczywistoĂci Ărednia temperatura zimÈ bÚdzie duĝo
wyĝsza. Temperatura obliczeniowa zaleĝy od
rejonu Polski i wynosi na przykïad:
w województwie mazowieckim: -18°C,
nad morzem: -16°C,
na Suwalszczyěnie (najzimniejszy region
Polski): -24°C.
Wiadomo ĝe caïÈ zimÚ nie ma nigdzie aĝ
takiego mrozu: Ărednia temperatura wynosi okoïo 0°C. To oznacza, ĝe kocioï dobrany na temperaturÚ obliczeniowÈ pracuje ze
Ărednim obciÈĝeniem 30%.
W zwykïych kotïach grzanie z takÈ sprawnoĂciÈ oznacza dodatkowe zuĝycie paliwa,
gdyĝ im niĝsze jest obciÈĝenie cieplne kotïa,
tym niĝsza teĝ jego sprawnoĂÊ. WiÚksze zuĝycie paliwa to wyĝsze koszty eksploatacyjne. RozwiÈzaniem tego problemu moĝe byÊ
zastosowanie kotïa mniejszej mocy, który
nie wystarczy do ogrzewania domu w najsilniejsze mrozy, ale przez wiÚkszoĂÊ sezonu
grzewczego bÚdzie miaï wyĝszÈ sprawnoĂÊ,
co oznacza bardziej ekonomicznÈ pracÚ.
W czasie silnych mrozów dom dogrzewa siÚ
kominkiem lub grzejnikami elektrycznymi.
Jednakĝe ta ekonomiczna praca kotïa zwiÚksza koszty inwestycyjne, bo wymaga dodatkowego systemu grzewczego.
Z kotïami kondensacyjnymi jest odwrotnie – im mniejsze jest ich obciÈĝenie, tym
wiÚksza sprawnoĂÊ. Przewymiarowanie
kotïa przynosi zatem korzyĂci, a nie straty: dom nie bÚdzie niedogrzany w silne
mrozy ani nie trzeba bÚdzie przepïacaÊ
za ogrzewanie, gdy jest wzglÚdnie ciepïo.
Z tÈ zaletÈ kotïa kondensacyjnego wiÈĝe
siÚ jeszcze jedna niebagatelna oszczÚdnoĂÊ – przygotowanie c.w.u. Niezaleĝnie
od tego, czy kupimy kocioï jedno- czy
dwufunkcyjny, latem bÚdzie on pracowaï
wyïÈcznie na cele przygotowania ciepïej
wody, z duĝo mniejszym obciÈĝeniem niĝ
zimÈ. A to okaĝe siÚ zaletÈ, a nie problemem – kocioï kondensacyjny bÚdzie pracowaï wówczas duĝo bardziej efektywnie
niĝ pozostaïe typy kotïów.
PrzewaĝajÈca wiÚkszoĂÊ kotïów kondensacyjnych ma zamkniÚtÈ komorÚ spalania.
A to oznacza, ĝe powietrze potrzebne do
procesu spalania nie jest pobierane z pomieszczenia, w którym znajduje siÚ kocioï,
ale z zewnÈtrz. A caïy proces spalania jest
odizolowany od pomieszczenia, co oznacza, ĝe równieĝ spaliny nie cofnÈ siÚ do pomieszczenia.
Czy automatyka kotïa moĝe dodatkowo
zmniejszyÊ zuĝycie energii?
T
ak, i najefektywniejsza jest pod tym
wzglÚdem automatyka, która dopasowuje moc kotïa do warunków pogodowych.
Warto teĝ zastosowaÊ odpowiedni programator z cyklem dobowym i tygodniowym.
W programatorze dobowym moĝna okreĂliÊ
godziny pracy kotïa w ciÈgu dnia, a w programatorze tygodniowym – zaprogramowaÊ pracÚ kotïa w kaĝdym dniu tygodnia.
DziÚki odpowiedniemu zaprogramowaniu kocioï bÚdzie pracowaï ze zmniejszonÈ
mocÈ, kiedy nikogo nie ma w domu, a takĝe w nocy. Dobra automatyka moĝe zmniejszyÊ zuĝycie energii nawet o 25%.
Dom z instalacjÈ wyposaĝonÈ w automatykÚ pogodowÈ trzeba umiejÚtnie eksplo-
atowaÊ. JeĂli pomieszczenie trzeba przewietrzyÊ przez otwarcie okien, trzeba to
robiÊ intensywnie i krótko. Na czas wietrzenia powinno siÚ zamknÈÊ zawory termostatyczne, w przeciwnym razie zwiÚkszÈ one temperaturÚ grzejników, co bÚdzie
oznaczaÊ niepotrzebnÈ stratÚ energii.
Nie warto ogrzewaÊ pomieszczeñ do
zbyt wysokiej temperatury. Kaĝdy stopieñ
wiÚcej to nawet o 6% wyĝsze rachunki za
ogrzewanie.
Grzejników nie naleĝy zabudowywaÊ,
zasïaniaÊ meblami ani teĝ ich zakrywaÊ
osïonami czy zasïonami z tkanin, gdyĝ blokuje to odpïyw ciepïa do pomieszczenia.
S
kraplanie pary wodnej moĝe zachodziÊ tylko wówczas, gdy woda grzewcza pïynÈca w instalacji c.o. ma niskÈ
temperaturÚ. JeĂli woda grzewcza powracajÈca z instalacji nie jest odpowiednio
ochïodzona, skraplanie moĝe nie zachodziÊ w ogóle lub zachodziÊ w bardzo niewielkim stopniu.
W instalacji z kotïem gazowym – woda
powracajÈca z instalacji nie powinna
mieÊ wiÚcej niĝ 50°C; praca kotïa jest
ekonomiczna, gdy pracuje on w zakresie 30–40°C.
W instalacji z kotïem olejowym – woda
powracajÈca z instalacji powinna byÊ
o 10°C niĝsza, czyli wynosiÊ maksimum
30–40°C.
Uwarunkowania te wynikajÈ z temperatury spalin, w której nastÚpuje kondensacja pary wodnej.
Jak widaÊ, kotïy kondensacyjne pracujÈ
efektywnie jedynie w instalacjach niskotemperaturowych. MogÈ to byÊ zarówno
instalacje z ogrzewaniem podïogowym,
jak i tradycyjnymi grzejnikami. Im niĝsza
jest temperatura wody zasilajÈcej instalacjÚ, tym wiÚksze muszÈ byÊ powierzchnie
grzejników, ĝeby mogïy ogrzaÊ pomieszczenie. WiÚksze grzejniki sÈ oczywiĂcie
odpowiednio droĝsze.
fot. Electrobock
K
Z jakimi
instalacjami mogÈ
wspóïpracowaÊ
kotïy
kondensacyjne?
fot. Vaillant
Czy sÈ jakieĂ inne korzyĂci z zastosowania
kotïa kondensacyjnego?
Automatyka kotïa pozwala
zaprogramowaÊ
odpowiedniÈ temperaturÚ
w domu w zaleĝnoĂci od pory dnia,
dnia tygodnia i obniĝyÊ temperaturÚ
podczas weekendowych wyjazdów
40
2009-03-16 18:05:44
Czy kocioï kondensacyjny tak jak tradycyjny wymaga podïÈczenia do
komina?
ie, poniewaĝ spaliny z kotïów kondenszyb powietrza
sacyjnych moĝna usuwaÊ za pomoszyb spalin
cÈ systemu powietrzno-spalinowego typu
„rura w rurze”, który moĝna wyprowadziÊ
przyïÈcze kotïa
zarówno przez dach, jak i bezpoĂrednio
(czopuch)
przez ĂcianÚ domu. Odprowadzenie przez
ĂcianÚ moĝliwe jest jednak tylko wtedy, gdy
moc kotïa nie przekracza 21 kW.
JeĂli jest wiÚksza, zamiast gotowego zestawu powietrzno-spalinowego, w istniejÈcym (lub nowo budowanym) kominie moĝna zamontowaÊ rurÚ ze stali kwasoodpornej.
W takim ukïadzie spaliny odprowadzane
sÈ rurÈ, natomiast powietrze doprowadzane jest kanaïem kominowym, jaki powstaje w przewodzie kominowym wokóï rury.
Warunkiem wïaĂciwej pracy takiego systemu jest zachowanie co najmniej 3 cm odstÚpu miÚdzy rurÈ ze stali a wewnÚtrzny- System powietrzno-spalinowy typu
mi Ăciankami komina.
„rura w rurze”
fot. M. Bïaĝejewski
N
Spaliny z kotïa kondensacyjnego mogÈ byÊ odprowadzane
przewodem powietrzno-spalinowym zamontowanym
w Ăcianie
Gdzie umieĂciÊ kocioï kondensacyjny?
M
fot. Bosch Junkers
iejsce na kocioï dobiera siÚ stosownie do rodzaju jego paliwa.
Kocioï na gaz ziemny moĝna zainstalowaÊ w dowolnym miejscu w domu z wyjÈtkiem sypialni, a wiÚc w ïazience, kuchni czy przedpokoju pod warunkiem, ĝe
jego moc nie przekroczy 21 kW.
Kotïy na gaz pïynny: propan i propan-butan – obydwa ciÚĝsze od powietrza
– wolno montowaÊ jedynie w takich po-
mieszczeniach, w których poziom podïogi
znajduje siÚ powyĝej powierzchni terenu.
W razie nieszczelnoĂci zapewnia to swobodny wypïyw gazu na zewnÈtrz budynku, co redukuje ryzyko wybuchu.
Kotïy na olej opaïowy wymagajÈ tradycyjnej kotïowni ze zbiornikiem na paliwo – najlepiej w piwnicy lub na parterze budynku.
Kocioï kondensacyjny jest maïym urzÈdzeniem,
moĝe byÊ zamontowany w dowolnym
pomieszczeniu uĝytkowym:
w kuchni, ïazience, a nawet w garderobie
Co moĝe obniĝyÊ
sprawnoĂÊ kotïa
kondensacyjnego?
S
prawnoĂÊ kotïa zaleĝy od jakoĂci paliwa.
JeĂli jest to gaz ziemny, znaczenie
dla sprawnoĂci urzÈdzenia majÈ: wartoĂÊ opaïowa gazu, jego skïad, a takĝe
ciĂnienie w sieci zasilajÈcej.
JeĂli paliwem jest gaz pïynny lub olej
opaïowy, po kaĝdej dostawie paliwa
naleĝy wyregulowaÊ kocioï i przeczyĂciÊ palnik, nie wykonanie tych czynnoĂci moĝe spowodowaÊ spadek sprawnoĂci kotïa.
Uwaga! PoĂredni wpïyw na sprawnoĂÊ kotïa moĝe mieÊ jakoĂÊ wody,
a zwïaszcza jej twardoĂÊ. Jeĝeli woda
jest zbyt twarda, osadza w instalacji kamieñ kotïowy, czego efektem sÈ znaczne
straty energii i zmniejszenie sprawnoĂci kotïa. Z tego wzglÚdu w instalacjach
zasilanych twardÈ wodÈ naleĝy stosowaÊ zmiÚkczacze.
41
2009-03-16 18:05:58